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A válvula termostática e termostato são equipamentos utilizados para controle de temperatura de fluidos como, por exemplo, ar, água, óleo. Esses equipamentos fazem parte das soluções do mercado de automação industrial e se utilizam eles em diversos tipos de aplicações, além de atuarem no controle dos mais variados processos e equipamentos.
Por isso, vamos entender o que são esses equipamentos e como podemos aplicá-los nos processos para extrair o máximo do seu potencial de controle.
O que é um termostato?
Mesmo sendo um termo bastante conhecido de maneira geral, é comum é associar termostatos, geralmente, a aquecedores e geladeiras. Entretanto, utiliza-se esse equipamento tanto para controle de temperatura de ambientes quanto de equipamentos.
Então, afinal, o que é um termostato?
Ele é um equipamento instalado na automação de processos e equipamentos com a função de ler, de maneira precisa, e corrigir variações de temperatura fora do ajuste. Na prática, de acordo com a variação de temperatura para mais ou menos do que o ponto setado, o termostato enviará um sinal elétrico para ligar ou desligar os equipamentos, tanto em refrigeração quanto em aquecimento industrial.
Sendo assim, instala-se os termostatos em diversos equipamentos, sistemas e processos que precisam ter essa leitura, detecção e correção constante de temperatura, sobretudo, os formados por dois elementos principais que são os sensores e reguladores.
Os sensores indicam a variação de temperatura do sistema. Já os reguladores controlam essa variação corrigindo e mantendo o ambiente ou equipamento em questão dentro de uma faixa de ajuste escolhida.
Como funcionam?
Como falamos anteriormente, o funcionamento dos termostatos é bastante simples. Seu princípio básico de funcionamento é decorrente da leitura constante de temperatura, através de um bulbo ou senso. Por meio dessa leitura, ele irá mandar um sinal elétrico para ligar ou desligar um outro equipamento que, por sua vez, controlará a vazão de calor ou mesmo de resfriamento.
As características dos termostatos variam de acordo com o tipo que está sendo usado. Por isso, existem termostatos mecânicos, digitais, bi metálicos e outros. Com o avanço das tecnologias, novas funções e malhas de controle são inseridas nos termostatos e, assim, podem ser utilizadas para um controle mais preciso e com maior eficiência.
Determinados termostatos são fabricados com diferentes metais ou funcionam decorrentes da pressão de gases. Isso porque cada tipo de material dilata de maneira distinta controlando a temperatura determinada no termostato.
Já os termostatos com maior tecnologia possuem softwares próprios que fazem todo controle do sistema, desde a leitura até a comunicação com válvulas e equipamentos.
Tipos de termostatos
Agora vamos entender quais são os tipos de termostatos e suas principais diferenças.
Termostato mecânico
O mecânico opera com sensores não eletrônicos, operando, por exemplo, por meio do princípio da pressão dos gases e dilatação.
Termostato bi metálico
O termostato bi metálico utiliza duas chapas fundidas, compostas por diferentes metais. Ambas possuem diferentes coeficientes de dilatação. Assim, a capacidade de expansão diferencia de acordo com o calor a que se submetem.
Os metais, normalmente, utilizados nestes equipamentos são cobre, ferro, aço ou latão. Como possuem dilatações diferentes, o termostato tem diferentes dilatações e se curva para um determinado lado, controlando, dessa forma, a temperatura.
O contato elétrico abre e fecha de acordo com este deslocamento do metal, acionando ou desligando o equipamento gerador de calor ou frio.
Termostato com sensor a gás
O termostato com sensor a gás faz o controle através da dilatação dos gases. Um gás sofre expansão quando se aquece o mesmo. Por meio da medição da pressão interna o termostato consegue ter a leitura da temperatura do meio e atuar de forma precisa.
Termostato digital
Os termostatos digitais têm diversas variações de acordo com cada necessidade, utilizando sensores para seu funcionamento como sensores pt-100, pt-1000 e outros.
Dentro deste contexto, utiliza-se ainda CLP’s programados de acordo com a real necessidade do processo, de maneira personalizada.
Instalação e utilização de termostatos
Ter domínio sobre as características do termostato é essencial para utilizar o equipamento de maneira adequada. Portanto, a leitura do manual e entendimento da aplicação é a melhor maneira de prevenir problemas antes de utilizar o equipamento de forma prática. Ter a noção clara de como instalar e operar o equipamento evitará possíveis problemas na hora do serviço propriamente dito.
Deve-se fazer o posicionamento do sensor de forma adequada, pois é ele que, de fato, fará a leitura da temperatura do fluido, ambiente ou equipamento. Dependendo do local de instalação pode haver divergências, afetando, assim, o controle do processo.
Senso assim, o posicionamento dos sensores próximo aos ventiladores ou resistências, por exemplo, irá interferir diretamente na leitura e afetará o controle de temperatura. O ideal é contar com um técnico ou engenheiro para avaliar os melhores locais para instalação do equipamento, de acordo com cada necessidade.
Independentemente do fabricante, seguir as recomendações de uso é fundamental para o correto funcionamento do equipamento. Isso porque antes de ser aprovado, o mesmo foi submetido a testes em laboratório e em planta para verificar as melhores práticas de instalação e uso.
Escolher o termostato mais adequado para a sua aplicação também é um ponto importante, já que é primordial considerar a faixa de temperatura e a maneira como deve ocorrer a leitura.
A sensibilidade do processo ou equipamento define o nível de tecnologia e precisão que você precisa. Portanto, processos de controle de produtos alimentícios, remédios, produtos químicos e outros que não aceitam grande variação de temperatura devem ser feitos considerando termostatos mais sensíveis e sistemas de preferência proporcionais.
Além disso, um cuidado óbvio é cuidar do sensor de temperatura. Qualquer pancada, choque, atrito ou queda podem danificar o elemento do sensor, impossibilitando o seu funcionamento.
Termostatos Danfoss
Confira os termostatos da linha da Danfoss.
– Termostatos KP
Os termostatos Danfoss KP são usados em sistemas industriais de controle, monitoramento e alarme. Essa linha é, basicamente, interruptores elétricos ativados por temperatura com contatos (SPDT), que podem controlar diretamente os motores CA monofásicos de até 2 kW.
– Termostatos RT
Em setores industriais e marítimos utiliza-se o termostato RT.
Essa linha consiste em uma variedade de termostatos ambiente e termostatos com sensores remotos, incluindo de zona neutra. Recomenda-se o modelo RT, geralmente, para aplicações em que consequências econômicas ou de segurança são fatores críticos, como em equipamentos de grande porte.
– Termostatos KPS
Na série de termostato KPS deu-se atenção especial afim de atender às importantes demandas de um alto grau de proteção IP, de construção robusta e compacta e com resistência a choque e vibração. A linha KPS atende aos requisitos da maioria das aplicações externas e internas. Além disso, é adequada para uso em sistemas de monitoramento, alarme e regulagem em fábricas, instalações a diesel, compressores, estações de energia e a bordo de navios.
– Termostatos MBC
O termostato MBC 8100 é usado em aplicações marítimas em que espaço e confiabilidade são os requisitos mais importantes. Ele é compacto, projetado de acordo com novo design tipo bloco, para resistir às condições severas em casas de máquinas a bordo de navios. Os MBCs possuem alta resistência à vibração e todas as aprovações marítimas comuns. O diferencial fixo, porém baixo, garante monitoramento preciso de temperaturas críticas.
– Termostatos CAS
Essa linha atende às demandas de um alto nível de proteção, de construção robusta e compacta e com resistência a choque e vibração. A série CAS cobre os requisitos da maioria das aplicações internas e externas.
O termostato CAS é útil para uso em sistemas de alarme e monitoramento em fábricas, instalações a diesel, compressores, estações de energia e a bordo de navios.
O que são válvulas termostáticas industriais?
Válvulas termostáticas são dispositivos de controle que trabalham auxiliando o controle de uma determinada temperatura em um processo. Utiliza-se a válvula termostática com diversos objetivos, tal como a manutenção de temperatura de uma câmera fria ou a temperatura de um sistema de óleo térmico ou radiador industrial, por exemplo.
Para que você possa entender de maneira clara como ela funciona, basta assistir este breve vídeo. A válvula possui uma mola interna para ajuste de temperatura e um sensor, com o aquecimento ou resfriamento o sensor altera o comportamento interno da válvula que, por sua vez, determina a sua abertura e fechamento, controlando, assim, de maneira constante a temperatura do processo.
As válvulas operadas termostaticamente da Danfoss são uma solução de controle simples e confiável que não exigem eletricidade ou ar para controle. A linha de válvulas termostáticas inclui uma série de produtos industriais para controles de refrigeração e aquecimento. As válvulas são automáticas, ou seja, funcionam sem o fornecimento de energia auxiliar, como eletricidade ou ar comprimido.
Aplicações de válvulas termostáticas
As válvulas termostáticas da Danfoss são uma forma simples e confiável para controlar a temperatura em aplicações de refrigeração. Normalmente elas são usadas em:
- – sistemas hidráulicos;
- – caldeiras de biomassa;
- – máquinas de moldagem por injeção;
- – compressores;
- – bombas de vácuo;
- – máquinas de limpeza a seco;
- – instalações de destilação;
- – outras máquinas usando refrigeração de líquido;
- – aplicação de caldeiras de vapor;
- – autoclaves.
O modelo de válvula termostática do vídeo é a AVTA. Esse modelo está disponível nas bitolas de ½”, 3/8”, ¾” e de 1”, podendo ser utilizada em diferentes faixas de temperatura e processos industriais.
A vazão das válvulas varia de 1,4 metros cúbicos por hora até 5,5 metros cúbicos por hora e a faixa de controle de temperatura varia entre 0 graus e 90 graus, sendo aplicada normalmente em processos com líquidos com água e óleo industrial.